Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/0104-1428.1582
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Usinabilidade de Materiais Compósitos Poliméricos para Aplicações Automotivas

Machining Behavior of Polymer Composites Materials for Automotive Applications

Gutiérrez, Miguel C.; Rubio, Juan Carlos Campos; Faria, Paulo Eustáquio de; Davim, João Paulo

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Resumo

A cada dia o avanço tecnológico nos leva a encruzilhadas como a construção de veículos mais leves, com menor consumo de combustível e mais seguros. Neste sentido, materiais compósitos poliméricos são materiais usados atualmente em diferentes aplicações nas quais a leveza combinada com um alto módulo de elasticidade são características importantes. Poliamidas reforçadas com fibras de vidro se apresentam como materiais de grande futuro em aplicações automotivas. Desta forma, torna-se importante o estudo do comportamento deste tipo de material quando submetidos a processos de usinagem. Dentre os processos de usinagem o processo de furação é um dos mais utilizados nos componentes de material compósito. Neste trabalho será analisada a influência do avanço, da velocidade de corte e da geometria da ferramenta na força de avanço, pressão específica de corte e desvios dimensionais do furo realizado. Os testes foram realizados em poliamida sem reforço (PA6) e reforçada com 30% fibra de vidro (PA66-GF30) utilizando brocas de carbonetos sinterizados (K20) com ângulos de ponta diferente. Os resultados apontam claramente para a melhor usinabilidade do material reforçado em comparação ao sem reforço.

Palavras-chave

Compósitos, polímeros reforçados, usinabilidade, furação, danos.

Abstract

The continuous technological advance has led to the challenge of building lighter and safer vehicles, but with lower fuel consumption. Within this scenario, polymeric composites are materials currently used in different applications, where lightweight combined with high modulus of elasticity are important features. Polyamide reinforced with glass fiber face a promising future for automotive applications, thus becoming important to study the behavior of this type of material when subjected to machining processes. Among the machining processes, drilling is one of the most widely applied to composite materials. In this work the influence of feed rate, cutting speed and tool geometry on thrust force, specific cutting pressure and hole dimensional deviations is investigated. The tests were performed on unreinforced polyamide (PA6) and on polyamide reinforced with 30 wt % glass fiber (PA66-GF30) using tungsten carbide drills (K20) with different tip angles. The results clearly indicate the superior machinability of the reinforced material, compared with the unreinforced polyamide.

Keywords

Composites, reinforced polymers, machinability, drilling, damage.

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